В строительстве , ввод в эксплуатацию или процесс ввода в эксплуатацию (часто сокращенно Cx ) [1] [2] [3] представляет собой интегрированный, систематический процесс, гарантирующий, что все системы здания работают интерактивно в соответствии с «Замыслом проекта», посредством документированной проверки. Процесс ввода в эксплуатацию устанавливает и документирует критерии «Требования к проекту владельца (OPR)» для функционирования системы, ожиданий производительности, ремонтопригодности; проверяет и документирует соответствие этим критериям на всех этапах проекта (проектирование, производство, монтаж, строительство, запуск, тестирование и эксплуатация). Процедуры ввода в эксплуатацию требуют совместных усилий команды и «должны» начинаться на этапе предварительного проектирования или планирования проекта, через этапы проектирования и строительства, этап первоначального размещения, обучение персонала по эксплуатации и техническому обслуживанию (O&M) и при размещении (для гарантии и будущего повторного ввода в эксплуатацию).
Исторически «ввод в эксплуатацию», как он упоминается в проектировании и строительстве зданий, относился к процессу, посредством которого системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC) здания были испытаны и сбалансированы в соответствии с установленными стандартами до их принятия Владельцем. Ввод в эксплуатацию HVAC [4] исторически не включал другие, интерактивные, поддерживающие или дополнительные системы здания, которые не влияли напрямую на производительность систем HVAC.
В 2005 году Управление общих служб США (GSA) опубликовало Руководство по вводу зданий в эксплуатацию. Руководство описывает процесс включения ввода зданий в эксплуатацию в этапы планирования, проектирования, строительства и послестроительные этапы проекта. [4]
Благодаря экономии энергии и воды, комфорту жильцов, безопасности жизни, критичности систем и технологическим усовершенствованиям систем зданий все больше требовалось, и расширялись ожидания Владельца относительно производительности и технических возможностей. Необходимость улучшения, интеграции и ввода в эксплуатацию других (и большего количества) систем расширила сферу ввода в эксплуатацию зданий. В современных объектах, зданиях и системах многие системы интегрированы (прямо или косвенно) в эксплуатацию, влияют, нуждаются в надлежащей эксплуатации, функционировании, управлении и последовательности. Это может стать очень сложным и привести к множеству точек неоптимальной работы или отказа, при этом все множество систем требуют или влияют на взаимодействие друг с другом.
Например, управление и мониторинг источников питания (электростанции, генераторы, аккумуляторы/элементы), управление движением воздуха, борьба с дымом, пожаротушение, пожарная сигнализация, управление выходом/эвакуацией через защищенные двери, управление лифтами, сдерживание/инфильтрация пространства, постановка и последовательность каждой взаимодействующей системы, ее подсистемы, оборудования и компонентов, каждая из которых работает и взаимодействует правильно в каждом рабочем режиме (нормальном, запуске, завершении работы, обслуживании, экономичном, аварийном и т. д.).
Этот список может быть намного шире этого примера, даже в самом простом, типичном объекте сегодня. По мере того, как все больше систем здания интегрируются, недостаток одного компонента может привести к неоптимальной работе и производительности других компонентов и систем. С помощью системного тестирования и «тестирования интегрированных систем» (IST) проверка всех взаимосвязей, эффектов, режимов работы и производительности может быть проверена и задокументирована для соответствия «Требованиям к проекту владельца» и задокументированному архитектором/инженером «Замыслу проекта».
Таким образом, «Ввод в эксплуатацию всего здания» (или «Полный ввод в эксплуатацию здания») является общепринятой нормой/стандартом, безусловно, для государственных и критически важных владельцев объектов, но также для сохранения и эффективности, чтобы обеспечить полностью проверенный эксплуатационный объект. Частичный ввод в эксплуатацию здания (ввод в эксплуатацию только определенного оборудования, функций, систем) также все еще используется, но взаимосвязи многих автоматизированных систем, как спроектировано, сегодня разветвляются и переплетаются во многих других системах даже в базовых зданиях. Требования к проекту владельца и проект архитектора/инженера должны четко определять объем и ожидания от ввода в эксплуатацию.
Следующие описания различных типов ввода в эксплуатацию взяты из Руководства по новым зданиям (2006) California Commissioning Collaborative (CCC). [5]
«Термин «ввод в эксплуатацию» пришел из судостроения. Введенное в эксплуатацию судно считается готовым к эксплуатации. Однако, прежде чем получить это звание, судно должно пройти несколько этапов. Оборудование установлено и протестировано, проблемы выявлены и устранены, а будущий экипаж прошел обширную подготовку. Введенное в эксплуатацию судно — это судно, материалы, системы и персонал которого успешно прошли тщательную проверку качества.
Ввод в эксплуатацию здания использует тот же подход, что и новые здания. Когда здание изначально вводится в эксплуатацию, оно проходит интенсивный процесс обеспечения качества, который начинается на этапе проектирования и продолжается на протяжении строительства, заселения и эксплуатации. Ввод в эксплуатацию гарантирует, что новое здание изначально функционирует так, как задумал владелец, и что персонал здания готов эксплуатировать и обслуживать его системы и оборудование.
Ретро-ввод в эксплуатацию — это применение процесса ввода в эксплуатацию к существующим зданиям. Ретро-ввод в эксплуатацию — это процесс, направленный на улучшение совместной работы оборудования и систем здания. В зависимости от возраста здания ретро-ввод в эксплуатацию часто может решить проблемы, возникшие во время проектирования или строительства, или решить проблемы, возникшие в течение срока службы здания. В целом ретро-ввод в эксплуатацию улучшает процедуры эксплуатации и технического обслуживания (O&M) здания для повышения общей производительности здания.
Повторная приемка в эксплуатацию — это еще один тип приема в эксплуатацию, который происходит, когда здание, которое уже было введено в эксплуатацию, проходит еще один процесс приема в эксплуатацию. Решение о повторной приемке в эксплуатацию может быть вызвано изменением использования или права собственности здания, возникновением эксплуатационных проблем или какой-либо другой необходимостью. В идеале план повторной приемки в эксплуатацию устанавливается как часть первоначального процесса приема в эксплуатацию нового здания или процесса ретро-приемки существующего здания.
Хотя практика ввода в эксплуатацию зданий все еще довольно нова (40 лет) в строительной отрасли, она стала более (не полностью) стандартной практикой в отрасли, поскольку владельцы зданий предъявляют более высокие требования к производительности и возврату инвестиций. Процесс ввода в эксплуатацию по своей сути и через проектирование повышает качество проекта от первоначального планирования/проектирования до строительства и заселения.
Ввод в эксплуатацию здания обычно возглавляется признанным профессионалом, имеющим опыт ввода в эксплуатацию, который контролирует, руководит и выступает в качестве лица, в конечном счете ответственного за управление процессом/программой и поставляемыми материалами в представительстве или по контракту с Владельцем/Застройщиком. Обычно определяется как «Поставщик ввода в эксплуатацию» (CxP). «Поставщик ввода в эксплуатацию» может быть членом Владельца, инженером, руководителем строительства/проекта, подрядчиком или независимой третьей стороной. Наиболее признанным и рекомендуемым отраслевым стандартом является то, что CxP является независимым сторонним поставщиком ввода в эксплуатацию (также сокращенно «CxP»), работающим по контракту непосредственно с Владельцем. Это способствует более беспристрастному представлению Владельца. «Поставщик ввода в эксплуатацию» может иметь подчиненных/коллег, которые напрямую участвуют в его/ее надзоре и выполнении/документировании ввода в эксплуатацию. Эта команда обычно определяется как команда поставщика ввода в эксплуатацию. Конечно, есть много вариаций этого. Во многих случаях и в идеале существует постоянная программа улучшения и ввода в эксплуатацию здания и команда на весь срок службы здания. Ввод в эксплуатацию здания — это процесс, ориентированный на качество, необходимый как для несложных, так и для сложных современных строительных проектов.
Широта отрасли, услуг, преимуществ, требований, документации и т. д. бесконечна. Хотя базовый процесс Cx, фазы и шаги довольно стандартны, вариации объемов проекта, ожиданий, специальных конструкций; индивидуальные сложности каждой отличающейся конструкции, производства, взаимодействия; использование каждой отличающейся конструкции, сборки, компонента, мощности, системы управления, метода управления, оборудования и системы, доступных проектировщику и производителям; делают системы каждого отдельного проекта и программу ввода в эксплуатацию сложными и оригинальными.
Хотя метод обслуживания может различаться у разных владельцев и проектов, основная формула успешного процесса ввода здания в эксплуатацию включает синергетическую команду, работающую от предварительного проектирования до разработки требований к проекту владельца (OPR), объема и плана ввода в эксплуатацию, включая контрольные показатели успеха, проверку проектной документации и контрольных списков для достижения OPR, разработку контрольных списков и проверку выборки контрольных списков строительства и представленных документов, разработку потребностей в обучении и оценку обучения, предоставляемого подрядчиками , наблюдение и проверку испытаний на этапе строительства, периодические наблюдения на площадке во время этапа строительства, а также проведение функциональных испытаний при вводе в эксплуатацию по мере приближения проекта к завершению.
Поставщик услуг по вводу в эксплуатацию (CxP) обычно (и предпочтительно) напрямую нанимается владельцем здания для обеспечения беспристрастного выполнения CxP. CxP может быть субподрядчиком (или сотрудником) владельца здания, архитектора или инженера-конструктора.
Рекомендуется заключать контракт с CxP на ранних этапах планирования проекта, включенных в предпроектные и проектные charrettes , и поддерживать его в течение как минимум проектирования, строительства и окончательной приемки проекта. Наличие CxP в команде на раннем этапе дает возможность выявить возможные проблемы эксплуатации, установки, тестирования и производительности задолго до того, как они станут проблемой строительства. CxP тесно сотрудничает с представителем владельца, инженером по эксплуатации здания/объекта, архитектором, инженером-проектировщиком, генеральным подрядчиком и всеми субподрядчиками по торговле. CxP обычно отвечает за руководство и управление процессом ввода проекта в эксплуатацию (проектирование и/или строительство) и тесно сотрудничает с группами проектирования, строительства и эксплуатации в кооперативной рабочей среде, которая фокусируется на командной работе на протяжении всего проектирования здания, строительства и после строительства.
Способность CxP добавлять ценность проекту коренится в его способности создавать позитивные рабочие отношения со всеми вовлеченными сторонами и не указывать пальцем, когда возникают проблемы. Важно, чтобы CxP четко определял процессы/потоки коммуникации, цели и ожидания проекта (со стороны OPR), а также обязанности членов команды. CxP должен уметь открыто высказывать конструктивную критику , а также внимательно слушать. Основная цель CxP — предоставить владельцу здания и жильцу/пользователю завершенный и должным образом работающий продукт.
Работа и выполнение услуг CxP в равной степени или в основном находятся на заднем плане, выполняя проектирование, подачу заявок, обзоры руководства по эксплуатации и техническому обслуживанию и разработку процессов тестирования и ввода в эксплуатацию для проекта, а также документируя усилия по вводу в эксплуатацию. CxP посещает совещания по проектированию и строительству, проводит наблюдения за строительством на площадке, наблюдает за испытаниями заводского оборудования, руководит и наблюдает за функциональным тестированием производительности систем и оборудования. CxP обычно фактически не проводит практическое тестирование, поскольку оно фактически выполняется производителем , поставщиком или подрядчиками по торговле, и руководится и наблюдается CxP с использованием процедур тестирования и ожидаемых результатов производительности, ранее определенных CxP в процессе разработки документа по вводу в эксплуатацию.
CxP обычно готовит спецификацию ввода в эксплуатацию и план ввода в эксплуатацию на этапе проектирования проекта. Инженер-конструктор также может разработать спецификацию ввода в эксплуатацию (и редко план ввода в эксплуатацию) в ситуациях, когда CxP не был таким образом заключен контракт или привлечен в проектную группу в процессе проектирования. План ввода в эксплуатацию представляет собой живой документ, который описывает процессы ввода в эксплуатацию и ожидания на основе OPR владельца, основы проектирования инженера-конструктора (BOD) и строительной документации проекта (чертежи и спецификации). План ввода в эксплуатацию изменяется по мере продвижения процесса ввода в эксплуатацию на протяжении проектирования, строительства и окончательной приемки объекта. Процедуры испытаний функциональной производительности обычно разрабатываются CxP с помощью подрядчиков, поставщиков и производителей на основе контрактных документов инженера-конструктора. Эти же стороны, а также инженер-конструктор и представитель владельца (обычно инженер по эксплуатации объекта) проверяют процедуры испытаний функциональной производительности и ожидаемые результаты перед тестированием. Системы, оборудование, элементы, процессы, режимы и последовательности операций, которые должны быть протестированы CxP (подрядчиками или другими лицами), должны быть подробно описаны и указаны в строительных документах инженера-проектировщика (чертежах и спецификациях), запросе на предложение по строительству (RFP), представлении подрядчиков, спецификациях ввода в эксплуатацию, плане ввода в эксплуатацию и документах подрядчика. Наиболее важными, часто игнорируемыми подрядчиками, являются «руководства по установке и эксплуатации» (IOM или IO&M) оборудования / систем, «специфичные для проекта» (не общие). IOM вместе с полной и очень подробной последовательностью операций (SOO) и контрольными чертежами/документами, представленными «специфичными для проекта» (не общие), имеют первостепенное значение для CxP для выполнения обзора и разработки надлежащих процедур тестирования. Своевременная доставка этих документов CxP важна для предоставления CxP достаточного времени для обзора, разработки теста, получения обзоров и внесения изменений до планирования любого тестирования.
Чтобы обеспечить какую-либо выгоду, объект, системы и оборудование должны быть тщательно спроектированы, представлены и одобрены ответственной, тщательной, профессиональной архитектурной и инженерной проектной группой для правильного функционирования. Проектная группа включает документированную программу требований владельца (OPR), которая определяет системы, оборудование, материалы, контроль и ожидания производительности владельца. Проектная группа определяет и документирует проектную основу проектирования (BOD), которая конкретно определяет элементы OPR, как каждый из них был реализован в проекте (или изменен), и окончательную проектную основу для систем, оборудования, материалов, контроля и ожиданий производительности.
Ускоренный характер процесса проектирования и строительства (опыт 2011 года) часто приводит к пропуску элементов планирования, проектирования и даже строительства. [ необходима ссылка ] Элементы, пропущенные в процессе проектирования и строительства, часто могут быть выявлены CxP во время разработки процедур функциональных и эксплуатационных испытаний или во время функциональных и эксплуатационных испытаний.
Команда по вводу в эксплуатацию, возглавляемая CxP, имеет основную цель проверки правильности установки, эксплуатации и производительности на основе проекта (BOD) и OPR. Ввод в эксплуатацию объекта, систем и/или оборудования обеспечивает проверку, выявляет проблемы и несоответствия, и, если они спроектированы и построены правильно, в конечном итоге повышает общее качество, контроль, производительность и эффективность объекта, что в свою очередь обеспечивает повышенную устойчивость.
Системы управления зданием (BMS) или системы автоматизации зданий (BAS) обеспечивают управление системами здания. Обычно они включают отопление, вентиляцию, кондиционирование воздуха и охлаждение (HVAC/R), электропитание, освещение, пожаротушение и сигнализацию , а также системы безопасности и т. д. Системы управления зданием также имеют возможность контролировать и управлять системами для повышения производительности, экономии энергии , экономии воды и управления освещением . Более высокий уровень контроля обеспечивает возможность улучшения производительности здания, воздействия на окружающую среду и среды пользователя/жителя. Прямое цифровое управление (DDC) с мониторингом в реальном времени и историей обеспечивает возможность получения системных данных в реальном времени или с регистрацией тенденций или трендов (за заранее определенный период времени) для наблюдения за производительностью, проблемами/неполадками и выявления возможных улучшений в эксплуатации и обслуживании.
Системы и оборудование здания (HVAC, электрика и т. д.) работают через системы управления (BAS, BMS и т. д.) на основе разработанной последовательности операций (SOO), обычно разрабатываемой инженером-конструктором (спецификация) и изменяемой в процессе подачи подрядчиками (и проверяемой и утверждаемой инженером-конструктором). Эта SOO также проверяется CxP, который использует SOO для разработки процедур тестирования функциональной производительности. Процедуры тестирования функциональной производительности обычно разрабатываются CxP с помощью подрядчиков, поставщиков и производителей, проверяются ими и инженером-конструктором. Системы, оборудование, элементы, процессы, режимы и последовательности операций, которые должны быть проверены CxP (подрядчиками или другими лицами), должны быть подробно описаны и указаны в строительной документации инженера-конструктора (чертежи и спецификации), строительном запросе на предложение (RFP), представлении подрядчиками заявки, а также спецификациях на ввод в эксплуатацию и плане ввода в эксплуатацию. Спецификация на ввод в эксплуатацию и план ввода в эксплуатацию обычно разрабатываются CxP на этапе проектирования проекта.
CxP тесно сотрудничает с подрядчиком по контролю для проверки программирования контроля и выявляет корректирующие проблемы во время обзоров и функционального тестирования производительности. Выполняя функциональное тестирование производительности, часто, если не всегда, обнаруживаются недостатки в системах или контроле, и выявляются элементы для улучшения. Обычно CxP не требуется тестировать каждую точку и последовательность. Подрядчики обычно несут ответственность за тестирование и проверку каждой точки и последовательности, а CxP выполняет тестирование выборки элементов после того, как подрядчики протестировали, отремонтировали и проверили. Повторное тестирование того же или другого образца CxP часто требуется для повторной проверки недостатков, выявленных во время первоначального тестирования.
По оценкам исследователей Техасского университета A&M, до 20% [6] энергии, используемой в среднестатистическом коммерческом здании, тратится впустую из-за плохо эксплуатируемых систем.
Системы зданий неэффективны по нескольким причинам:
Ввод в эксплуатацию нового здания
Ввод в эксплуатацию существующего здания:
Схему основных видов деятельности, входящих в каждый этап процесса ввода в эксплуатацию, см. в разделах «Обзор процесса ввода в эксплуатацию» и «Обзор процесса ретро-ввода в эксплуатацию».
Обычно в процесс ввода в эксплуатацию включают системы HVAC и BMS. Часто в процесс ввода в эксплуатацию включают установки для пожарной безопасности, управления освещением, сантехники, распределения электроэнергии, а в последние годы и ограждения здания.
Срок окупаемости процесса ввода в эксплуатацию зависит от многих факторов, включая экономию/минимизацию потребления энергии, лучшую конструкцию и меньшее количество ошибок.
В документе «Расходы на ввод в эксплуатацию зданий и экономия за три десятилетия и 1500 зданий в Северной Америке» говорится, что простой срок окупаемости ввода в эксплуатацию новых строительных проектов составляет 4,2 года. [7]
Датская магистерская диссертация, написанная по двум идентичным строительным проектам (торговые центры), где на одном из строительных проектов использовался ввод в эксплуатацию, показала, что строительный проект с вводом в эксплуатацию потреблял на 42% меньше электроэнергии на этапе эксплуатации. [8]